專利名稱：一種碳纖維光電復(fù)合高壓電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力輸送領(lǐng)域，尤其涉及一種碳纖維光電復(fù)合高壓電纜。
技術(shù)背景 電力遠(yuǎn)距離輸送，通常采用電纜，一種常見的高架電纜通常采用鋼芯鋁絞線，它由鋼絲和導(dǎo)電鋁絲兩個重要部分組成。鋼絲的作用是承擔(dān)整個電纜的懸空載荷，鋁絲起導(dǎo)電作用。鋼絲的優(yōu)點(diǎn)是具有強(qiáng)的承載能力，但缺點(diǎn)是自身的重量大，抗拉強(qiáng)度小，鋼芯的熱膨脹系數(shù)大。如果再考慮電線附有冰雪或承受強(qiáng)風(fēng)作用，抵抗外力能力差，對帶有沉重電纜的懸空支架有很高的要求，要求懸空支架不僅強(qiáng)，而且剛度要好，并且懸空支架的高度足夠高,這個電力輸送帶來了極大的成本負(fù)擔(dān)。此外，由于高壓電纜在長期的運(yùn)行中，可能因?yàn)榻^緣老化形成局部放電，進(jìn)而造成電纜爆炸和火災(zāi)等重大事故。目前，為了對高壓電纜進(jìn)行安全運(yùn)行的監(jiān)測，在電纜的一些重要節(jié)點(diǎn)安裝使用了紅外線測溫儀、感溫電纜、溫度采樣點(diǎn)式測溫等設(shè)備，但是它們對于長距離的輸電電纜也無法進(jìn)行防患于未然的監(jiān)測，即在電纜的運(yùn)行過程中沒有實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄和事故提前預(yù)報(bào)，一般是發(fā)生事故后才能報(bào)警，而等到報(bào)警時(shí)已經(jīng)造成重大的生命和財(cái)產(chǎn)損失?，F(xiàn)有技術(shù)中的電纜溫度檢測裝置實(shí)現(xiàn)了對電纜的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控，且能對電纜的任意段進(jìn)行任意溫度等級的報(bào)警值設(shè)定，可以防患于未然地對高壓電纜的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。但是，已知的檢測光纖是直線鋪設(shè)在高壓電纜的表面位置，這種設(shè)置方式可能不能夠保證檢測光纖與內(nèi)設(shè)在光纜內(nèi)部的導(dǎo)電體充分接觸，在實(shí)際檢測過程中會產(chǎn)生較大的誤差，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)上述結(jié)構(gòu)以提高高壓電纜的溫度檢測的測量精度和準(zhǔn)確度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)更為合理的碳纖維光電復(fù)合高壓電纜。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種碳纖維光電復(fù)合高壓電纜，由內(nèi)到外依次包括有內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)、外導(dǎo)體和外護(hù)套，其特征在于還包括有一個以螺旋狀敷設(shè)在高壓光纜的外導(dǎo)體與外護(hù)套之間的傳感光纖；所述內(nèi)導(dǎo)體是碳纖維復(fù)合芯；所述的外導(dǎo)體為銅帶；所述的絕緣介質(zhì)采用聚氯乙烯為基材；所述的外護(hù)套以聚氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚物為基材。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)際生產(chǎn)中如使用本實(shí)用新型的光纖測溫復(fù)合導(dǎo)線，既可以正常輸送電能，又能進(jìn)行通訊，還能自身進(jìn)行溫度測量。這樣就節(jié)省了為了電力通訊而增加的ADSL、0PGW等設(shè)備，也能減少因?yàn)镺PGW引起的雷擊等事故威脅。另外還能節(jié)省目前工作中采取的使用很高成本的GPS導(dǎo)線測溫設(shè)備，節(jié)省巨大的成本。在將光纖測溫復(fù)合導(dǎo)線作為傳輸電力的線路時(shí)，工作人員可以根據(jù)光纖測溫復(fù)合導(dǎo)線測量到線路溫度來直接確定線路的實(shí)際承載狀況。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于將傳感光纖以螺旋狀纏繞鋪設(shè)在銅帶與外護(hù)套之間，能夠使得光纖與銅帶充分接觸，增加了測溫的靈敏度和定位精度。即使當(dāng)電纜斷裂時(shí)，由于傳感光纖是沿螺旋狀敷設(shè)的，還可以用多余的長度用來熔接光纖。另外，10萬伏以上高壓電纜一般每段不超過600米，因此施工中需要把多段電纜連接，這就同時(shí)需要對光纜進(jìn)行熔接，必須考慮熔接中光纜預(yù)留的問題，傳感光纖的S型纏繞方式也為解決這個問題提供了有效的思路。此外，由于使用了碳纖維材料，還具有重量輕、低懸垂、膨脹率低等優(yōu)點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例的高壓電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I所示高壓電纜從內(nèi)到外依次為內(nèi)導(dǎo)體I、以聚氯乙烯為基體的絕緣介質(zhì)2、銅帶3和以聚氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚物為基材的外護(hù)套4，所述的傳感光纖5按S型螺旋纏繞在銅帶與外護(hù)套之間。所述內(nèi)導(dǎo)體I是碳纖維復(fù)合芯，所述碳纖維復(fù)合芯是由環(huán)氧樹脂、膨脹倍數(shù)在100倍以上的納米膨脹石墨和增強(qiáng)體碳纖維組成的高強(qiáng)導(dǎo)電復(fù)合材料構(gòu)成；所述增強(qiáng)體碳纖維是碳纖維絲、陶瓷纖維絲和玻璃纖維氈由熱固性樹脂固化定型制成，所述碳纖維絲是由聚丙烯腈基碳纖維混合纖維素碳纖維制成的纖維絲。其中，傳感光纖5的纖芯采用石英玻璃，用于傳輸光信號和探測電纜的溫度；傳感光纖所用護(hù)套為高折射率丙烯酸聚酯，起保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕相機(jī)械的擦傷，同時(shí)又增加光纖的柔韌性，起著延長光纖壽命的作用。在實(shí)際測量時(shí)，將高壓電纜中的傳感光纖連接到分布式溫度光纖傳感(DTS)系統(tǒng)主機(jī)上，DTS系統(tǒng)主機(jī)內(nèi)的激光器發(fā)出一個激光脈沖，進(jìn)入傳感光纖，后向散射光經(jīng)DTS系統(tǒng)中的雙向耦合器到達(dá)雪崩光電二極管，后向散射光的強(qiáng)度反映了光纖的溫度，也就是高壓電纜的溫度。因此，利用上述結(jié)構(gòu)的高壓電纜后，在探測和保護(hù)高壓電纜時(shí)便不再需要另外鋪設(shè)光纜，除減少鋪設(shè)光纜的麻煩外，使用內(nèi)置的探測傳感光纖緊貼電纜，能夠更為真實(shí)的探測到高壓電纜的溫度，增加探測靈敏度，另外還可以保護(hù)傳感光纖不易受到損壞。
權(quán)利要求1. 一種碳纖維光電復(fù)合高壓電纜，其特征在于，由內(nèi)到外依次包括有內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介 質(zhì)、外導(dǎo)體和外護(hù)套，其特征在于還包括有一個以螺旋狀敷設(shè)在高壓光纜的外導(dǎo)體與外護(hù)套之間的傳感光纖；所述內(nèi)導(dǎo)體是碳纖維復(fù)合芯；所述的外導(dǎo)體為銅帶；所述的絕緣介質(zhì)采用聚氯乙烯為基材；所述的外護(hù)套以聚氯乙烯或醋酸乙烯酯共聚物為基材。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種碳纖維光電復(fù)合高壓電纜，由內(nèi)到外依次包括有內(nèi)導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)、外導(dǎo)體和外護(hù)套，其特征在于還包括有一個以螺旋狀敷設(shè)在高壓光纜的外導(dǎo)體與外護(hù)套之間的傳感光纖；所述內(nèi)導(dǎo)體是碳纖維復(fù)合芯。本實(shí)用新型的電纜既可以實(shí)時(shí)精確測溫，同時(shí)具有強(qiáng)度高、重量輕、低懸垂等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01B9/00GK202601297SQ20122017060
公開日2012年12月12日 申請日期2012年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月21日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:河南科信電纜有限公司